纳米相增强C-C复合材料的结构与性能
作者:徐先锋,卢雪峰 著
出版时间:2018年版
内容简介
随着C/C复合材料应用领域的拓展,更加苛刻的使用环境对其性能提出了更高的要求。为了提高C/C复合材料的综合性能或某些特殊性能,对其增强相炭纤维进行改性是必要且可行的。《纳米相增强C/C复合材料的结构与性能》系国家重点基础研究发展计划资助项目(2006CB600904)和国家自然科学基金资助项目(51165006)研究成果。结合作者近年的研究工作,《纳米相增强C/C复合材料的结构与性能》的主要内容如下:(1)研究炭纤维表面催化化学气相沉积(Catalytic Chemical Vapor Deposition,CCVD)原位生长炭纳米管/炭纳米纤维(CNTICNF)或碳化硅纳米纤维(SiCNF)改性的方法及其影响因素。在炭纤维表面电镀镍催化剂颗粒后,采用CCVD原位生长CNT/CNF或SiCNF的方法,研究CNT/CNF或SiCNF形态、分布和数量的影响因素,以期达到控制纳米纤维(NF)生长状态的目的,并探讨电镀镍催化剂原位生长纳米相的机制。(2)研究炭纤维纳米改性对C/C复合材料结构和性能的影响。在炭纤维无纬布上电镀镍后,CCVD原位生长CNT/CNF或SiCNF,制成纳米纤维和炭纤维复合预制体后,化学气相渗透(Chemical Vapor Infiltration.CVI)热解炭PyC增密得到密度相近的纳米纤维增强增韧的C/C复合材料,研究纳米纤维在C/C复合材料中对PyC基体的结构、石墨化度、炭纤维与PyC基体的界面结合状态和复合材料力学、导热、抗氧化、摩擦磨损等性能的影响。《纳米相增强C/C复合材料的结构与性能》既可以作为C/C复合材料相关行业人员的参考书籍,也可以作为复合材料专业本科生及硕士研究生的教材。
目录
1 综述
1.1 C/C复合材料
1.2 炭纤维
1.3 炭纤维表面改性方法
1.4 碳、碳化硅纳米材料
1.5 纳米纤维增强、增韧C/C复合材料
2 实验方案、材料和研究方法
2.1 实验方案
2.2 实验材料
2.3 试样处理及制备方法
2.4 分析测试方法
3 炭纤维表面自生CNT/CNF的结构及形成机制
3.1 引言
3.2 实验过程
3.3 镍催化剂的加载
3.4 CCVD生长炭纳米的表征
3.5 镍催化剂对纳米炭形态的影响
3.6 CCVD工艺对自生CNT/CNF结构的影响
3.7 CCVD生长CNT/CNF的机制
3.8 本章小结
4 自生SiCNF改性炭纤维及其影响因素
4.1 引言
4.2 实验过程
4.3 CCVD生长SiCNF的表征
4.4 镍催化剂颗粒形态对SiCNF的影响
4.5 沉积工艺对CCVD生长SiCNF的影响
4.6 本章小结
5 纳米相增强C/C复合材料的微观结构
5.1 引言
5.2 实验过程
5.3 微观形貌观察
5.4 原位生长纳米纤维改性C/C复合材料的微观结构
5.5 纳米改性对CVIPyC结构的影响
5.6 纳米改性对PyC石墨化度的影响
5.7 炭纤维与基体之间界面层的形成机理
5.8 本章小结
6 纳米相增强C/C复合材料的力学性能
6.1 引言
6.2 纳米纤维改性C/C复合材料的力学性能
6.3 纳米纤维含量对C/C复合材料力学性能的影响
6.4 纳米纤维改性对C/C复合材料力学性能的影响机理
6.5 纳米纤维改性C/C复合材料的单层板结构模型
6.6 本章小结
7 纳米相增强C/C复合材料的导热性能
7.1 引言
7.2 原位生长纳米纤维改性C/C复合材料的导热性能
7.3 纳米纤维含量对C/C复合材料导热性能的影响
7.4 纳米纤维对C/C复合材料导热性能的影响机理
7.5 本章小结
8 纳米相增强C/C复合材料的氧化性能
8.1 引言
8.2 纳米纤维改性后炭纤维的TG-DSC分析
8.3 纳米纤维改性后C/C复合材料的非等温氧化行为及机理
8.4 纳米纤维改性C/C复合材料的等温氧化行为及氧化机理
8.5 纳米纤维含量对C/C复合材料氧化性能的影响
8.6 纳米纤维改性C/C复合材料的短时间氧化及其残余力学性能
8.7 本章小结
9 纳米相增强C/C复合材料的摩擦磨损性能
9.1 引言
9.2 纳米纤维改性C/C复合材料的基本摩擦磨损性能
9.3 纳米纤维对C/C复合材料摩擦磨损机理的影响
9.4 纳米纤维改性C/C复合材料的制动摩擦磨损性能
9.5 本章小结
10 结论
参考文献